AT510839A4 - BUTTON DEVICE FOR AN ELECTRONIC BUTTON INSTRUMENT - Google Patents
BUTTON DEVICE FOR AN ELECTRONIC BUTTON INSTRUMENT Download PDFInfo
- Publication number
- AT510839A4 AT510839A4 ATA224/2011A AT2242011A AT510839A4 AT 510839 A4 AT510839 A4 AT 510839A4 AT 2242011 A AT2242011 A AT 2242011A AT 510839 A4 AT510839 A4 AT 510839A4
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- key
- hammer
- button
- sensor means
- flag
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/32—Constructional details
- G10H1/34—Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
- G10H1/344—Structural association with individual keys
- G10H1/346—Keys with an arrangement for simulating the feeling of a piano key, e.g. using counterweights, springs, cams
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2220/00—Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
- G10H2220/155—User input interfaces for electrophonic musical instruments
- G10H2220/265—Key design details; Special characteristics of individual keys of a keyboard; Key-like musical input devices, e.g. finger sensors, pedals, potentiometers, selectors
- G10H2220/305—Key design details; Special characteristics of individual keys of a keyboard; Key-like musical input devices, e.g. finger sensors, pedals, potentiometers, selectors using a light beam to detect key, pedal or note actuation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
Tasteneinrichtung (10) für ein elektronisches Tasteninstrument, mit zumindest einer an einem Rahmen (13) schwenkbar gelagerten Taste (11) und einem dieser Taste (11) zugeordneten, am Rahmen (13) schwenkbar gelagerten, hebelartigen Gewichtsteil (14) in der Art eines Hammers (15), der beim Drücken der Taste (11) durch diese Taste (11) verschwenkt wird, sowie mit Positionsund Geschwindigkeits-Messmitteln (28') für den Hammer (15), um eine Ton-Auslösung und Lautstärke zu bestimmen, wobei die Messmittel (28') mit berührungslos arbeitenden Sensormitteln (28) für die Erfassung zumindest von Positionen, vorzugsweise auchder Geschwindigkeit, des Hammers (15) beim Drücken der Taste (11) ausgebildet sind.Key device (10) for an electronic keyboard instrument, comprising at least one button (11) pivotally mounted on a frame (13) and a lever-like weight part (14) associated with said button (11) and pivotally mounted on the frame (13) Hammer (15), which is pivoted upon pressing the key (11) by this key (11), and with position and speed measuring means (28 ') for the hammer (15) to determine a sound triggering and volume, wherein the measuring means (28 ') are formed with non-contact sensor means (28) for detecting at least positions, preferably also the speed, of the hammer (15) when the key (11) is pressed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Tasteneinrichtung für ein elektronisches Tasteninstrument, mit zumindest einer an einem Rahmen schwenkbar gelagerten Taste und einem dieser Taste zugeordneten, am Rahmen schwenkbar gelagerten, hebelartigen Gewichtsteil in der Art eines Hammers, der beim Drücken der Taste durch diese Taste verschwenkt wird, sowie mit Positions- und Geschwindigkeits-Messmitteln für den Hammer, um eine Ton-Auslösung und Lautstärke zu bestimmen.The invention relates to a key device for an electronic keyboard instrument, with at least one pivotally mounted on a frame button and a key associated with this pivotally mounted on the frame, lever-like weight part in the manner of a hammer, which is pivoted when pressing the key through this key, and with position and velocity gauges for the hammer to determine sound triggering and volume.
Bei einem klassischen Klavier ergibt sich der jeweils gewünschte Ton hinsichtlich Auslösung, Dauer und Lautstärke beim Spielen durch einen entsprechenden Tastenanschlag, der von Klavierspielern nach entsprechend langem Üben mehr oder weniger gut beherrscht wird. Mit entsprechender Übung weiß der Klavierspieler, zumindest intuitiv, wann und wie laut der Ton kommen muss, wenn eine Taste in einer bestimmten Weise angeschlagen wird, und in einem oft jahrelangen Training werden die entsprechenden motorischen Abläufe optimiert.In a classical piano results in the particular desired sound in terms of triggering, duration and volume while playing through a corresponding keystroke, which is more or less well mastered by pianists after a long practice. With appropriate practice, the pianist knows, at least intuitively, when and how loud the sound must come when a key is struck in a certain way, and in many years of training, the corresponding motor processes are optimized.
Bei einem elektronischen Tasteninstrument, insbesondere einem Digitalpiano bzw. Keyboard, gibt es keine anzuschlagenden Saiten mehr, sondern es sind Tondaten (Ton-Samples) in Computer-Chips gespeichert, die mit einem elektronischen Steuerbefehl abgerufen werden. Die Tastaturen für Keyboards und dergl. elektronischen Tasteninstrumente haben sich im Wesentlichen ausgehend vom Akkordeonbau bzw. in letzter Zeit auch vom Elektroorgelbau herkommend entwickelt, wo die Tasten normalerweise nur zum Beginn und zum Beenden einer Klangerzeugung herangezogen werden. Um das Spielgefühl bei derartigen Tastaturen zu verbessern, wurde auch versucht, Klänge (Töne) anschlagsdynamisch abzurufen. Mit den Fingern, mit Hilfe einer Tastatur, den richtigen Ton in der richtigen Lautstärke und zum richtigen Zeitpunkt anzuschlagen erfordert aber nicht nur beim herkömmlichen Klavier oder Konzertflügel eine jahrelange Übung, sondern auch bei den elektronischen Tasteninstrumenten; auch hier ist ein jahrelanges Feedback zwischen Gehirn, Fingern und Klangerzeugung erforderlich, wobei problematisch ist, dass sich zumeist, aufgrund der anderen Art der Klangerzeugung, eine ganz andere Anschlagtechnik, verglichen mit jener bei einem herkömmlichen Klavier, als notwendig ergibt. Es wurden daher mittlerweile relativ aufwändi-In an electronic keyboard instrument, in particular a digital piano or keyboard, there are no more strings to be attached, but there are sound data (sound samples) stored in computer chips, which are retrieved with an electronic control command. The keyboards for keyboards and the like. Electronic keyboard instruments have essentially developed from the accordion or more recently from the Elektroorgelbau coming, where the keys are normally used only to start and to end a sound production. In order to improve the feel of such keyboards, attempts were also made to retrieve sounds (sounds) velocity critical. Using your fingers, using a keyboard, to strike the right tone at the right volume and at the right time requires years of practice not only in the conventional piano or grand piano, but also in electronic keyboard instruments; Here, too, many years of feedback between brain, fingers and sound production is required, with the problem that usually, due to the different type of sound production, a very different attack technique compared to that in a conventional piano, as necessary. Therefore, relatively expensive
ge mechanische Simulationen für Tasteneinrichtungen entwickelt, um das Spielgefühl bei einer Klaviermechanik nachzuahmen; die dabei erzielten Ergebnisse waren aber nie wirklich zufriedenstellend. Vor allem erwies sich das Timing, nämlich insbesondere der Zeitpunkt der Klangauslösung, praktisch nie als authentisch, abgesehen von dem unterschiedlichen Spielgefühl aufgrund der Beschaffenheit der Tasten, der bewegbaren Massen, der dabei vorgesehenen Position der Tastensensoren usw.mechanical simulations for key devices designed to mimic the feel of a piano mechanic; but the results were never really satisfactory. Above all, the timing, namely the timing of the sound triggering, almost never proved authentic, apart from the different feel due to the nature of the keys, the movable masses, the intended position of the key sensors, etc.
Bei den meisten Keyboards befinden sich die Kontakte für die Auslösung des Klangs (der Samples) unterhalb der Tasten. Eine Auslösung erfolgt beispielsweise nach ungefähr der Hälfte des Tastenwegs. Um hier eine Anschlagsdynamik - wenn auch in einfachster Form - zu simulieren, werden gemäß Stand der Technik, zwei in der Höhe relativ zueinander versetzte Schaltkontakte vorgesehen, die an einer Leiterplatte angebracht sind und mit einem an der Unterseite der jeweiligen Taste angebrachten „Stößel" Zusammenarbeiten; vgl. beispielsweise EP 0 727 766 oder US 2006/0254406. Aufgrund des zeitlichen Unterschiedes bei der Betätigung der beiden versetzten Kontakte kann auf die Geschwindigkeit der Tastenbewegung geschlossen werden, was als Maß für die gewünschte Lautstärke gewertet wird. Da die genannten gummi-gepufferten versetzten Kontakte relativ ungenau sind, wurden weiters berührungslose optische Sensoren vorgeschlagen, s. z.B. JP 10-026983. Ein anderer derartiger, noch älterer Vorschlag ist in der US 5,231,283 geoffenbart, wo ein mechanisch-optischer Sensor mit einem von der Tasten-Unterseite verschwenkten Messhebel gezeigt ist, der mit einem entsprechenden Ausschnitt mit einem Lichtsensor direkt unterhalb der jeweiligen Taste zusammenwirkt.For most keyboards, the contacts for triggering the sound (s) are below the keys. Triggering occurs, for example, after approximately half of the keyway. In order to simulate a touch dynamic here - albeit in the simplest form - are provided according to the prior art, two offset in height relative to each other switching contacts which are attached to a circuit board and with a attached to the underside of each key "plunger". Collaborations; see. for example EP 0 727 766 or US 2006/0254406. Due to the time difference in the operation of the two offset contacts can be concluded that the speed of the key movement, which is considered a measure of the desired volume. Since the aforementioned rubber-buffered offset contacts are relatively inaccurate, non-contact optical sensors have also been proposed, s. e.g. JP 10-026983. Another such more ancient proposal is disclosed in US 5,231,283, which shows a mechanical-optical sensor with a lever pivoted from the bottom of the key, which cooperates with a corresponding cutout with a light sensor directly below the respective key.
Gemäß CN 101320558 A ist sodann in jüngerer Zeit vorgeschlagen worden, elektrische Gummiblock-Kontakte anstatt an der Unterseite der Taste an der Unterseite eines von der Taste verschwenkten Spielgewicht-Hebels anzubringen. Allerdings liegen dort diese Kontakte benachbart dem Schwenklager für den Hebel vor, sodass im Bereich der Kontakte der Bewegungshub relativ gering ist, ähnlich wie im Fall der Kontakte und Sensoren direkt an der Unterseite der Tasten. Dadurch können Positionen und Geschwindigkeiten bei einer Tastenbetätigung nur relativ ungenau erfasst ♦ «··· ·« * · Μ· werden, und Untersuchungen haben gezeigt, dass an ein und derselben Tastatur verschiedene Tasten, die mit gleicher Geschwindigkeit betätigt werden, nichtsdestoweniger Töne mit unterschiedlichen Lautstärken bewirken.Now, according to CN 101320558 A, it has recently been proposed to apply electric rubber block contacts instead of on the underside of the button to the underside of a play weight lever pivoted by the button. However, there are these contacts adjacent to the pivot bearing for the lever, so that in the area of the contacts, the movement stroke is relatively low, similar to the case of the contacts and sensors directly to the bottom of the buttons. As a result, positions and velocities can be detected relatively inaccurately upon a key operation, and research has shown that on the same keyboard, various keys operated at the same speed nonetheless tones with different ones Effect volumes.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und die Nachteile der bekannten Tastaturen bzw. Tasteneinrichtungen so gut wie möglich zu vermeiden; insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine derartige Tasteneinrichtung vorzusehen, die eine möglichst gute Annäherung an eine Tastatur eines Konzertflügels beim Spielen ermöglicht, sodass der Wechsel vom Spielen eines Klaviers zum Spielen eines mit dieser Tasteneinrichtung ausgestatteten Keyboards oder Digitalpianos unproblematisch für einen Spieler ist und ihm das Gefühl eines Spielens wie auf einem Konzertflügel vermittelt wird. Weiters wird angestrebt, eine möglichst kostengünstige Ausbildung der Tasteneinrichtung zu erzielen, ungeachtet der möglichst perfekten Simulation des Spielens auf einem herkömmlichen Klavier beim Spielen auf dieser Tasteneinrichtung bei einem Keyboard etc.It is an object of the invention to remedy this situation and to avoid the disadvantages of the known keyboards or key devices as well as possible; In particular, it is an object of the invention to provide such a key device that allows the best possible approach to a keyboard of a concert grand piano when playing, so that the change from playing a piano to play a keyboard or digital piano equipped with this keyboard device is unproblematic for a player and him the feeling of playing is conveyed on a concert grand piano. Furthermore, the aim is to achieve a cost-effective design of the key device, regardless of the most perfect simulation of playing on a conventional piano when playing on this keyboard device with a keyboard, etc.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Tasteneinrichtung wie eingangs angegeben vor, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass die Messmittel mit berührungslos arbeitenden Sensormitteln für die Erfassung zumindest von Positionen, vorzugsweise auch der Geschwindigkeit, des Hammers beim Drücken der Taste ausgebildet sind.To solve this problem, the invention provides a key device as stated above, which is inventively characterized in that the measuring means are formed with non-contact sensor means for detecting at least positions, preferably also the speed of the hammer when pressing the key.
Bei der vorliegenden Tasteneinrichtung sind somit dem Hammer selbst berührungslos arbeitende Sensormittel zugeordnet, um Position sowie vorzugsweise auch Geschwindigkeit des Hammers beim Spielen einer Taste zu erfassen. Die berührungslosen Sensormittel, die mit dem Hammer Zusammenarbeiten, können dabei relativ weit entfernt vom Lagerpunkt des Hammers, also von dessen Schwenklager, entfernt vorgesehen werden, und der Hammer kann eine im Vergleich zur Taste starke Schwenkbewegung ausführen, wordurch Messungen bei entsprechend großen Bewegungshüben ermöglicht werden, so dass die Genauigkeit beim Erfassen der Positionen bzw. der Geschwindigkeit des Hammers wesentlich erhöht werden kann. Bei der Erfassung der Bewegungen der Tasten selbst steht nämlich immer nur ein relativ geringer Hub zur Verfügung • · • · · • ·· • ·In the present key device thus the hammer itself contactless sensor means are assigned to detect position and preferably also speed of the hammer when playing a key. The non-contact sensor means cooperating with the hammer, while relatively far away from the bearing point of the hammer, that is provided by the pivot bearing, and the hammer can perform a strong compared to the key pivotal movement, thus by measurements with correspondingly large movement strokes are enabled so that the accuracy in detecting the positions and the speed of the hammer can be substantially increased. When detecting the movements of the keys themselves, there is always only a relatively small stroke available • · • · · · · · · ·
» · t • » * • · · •·4 ··· • · anders als bei einem Hammer, der beispielsweise ein Mehrfaches des Winkel-"Hubs" der Taste bei seinem Bewegungshub aufweist. Weiters wird die Genauigkeit auch dadurch gesichert, dass kon-taktlose Sensormittel vorgesehen sind, anstatt der bekannten gummigefederten Berührungskontakte gemäß Stand der Technik, so-dass damit viel exakter die Positionen etc. erfasst werden können, wenn der Hammer einer Tastenbetätigung zunächst in einer Richtung verschwenkt wird, dabei den Ton auslöst, und dann wieder zurückschwenkt, wobei der Ton dann beendet wird. Durch entsprechende Einstellung der berührungslosen Sensormittel kann dabei der Zeitpunkt der Tonauslösung wie auch der Zeitpunkt des Loslassens bzw. der Ton-Beendigung ganz analog zu den entsprechenden Zeitpunkten beim Spielen auf einem herkömmlichen Klavier bestimmt werden.»· · · · * * · · · · · 4 ··· • · Unlike a hammer, for example, a multiple of the angle " ― " the button has its movement stroke. Furthermore, the accuracy is also ensured by the fact that contactless sensor means are provided, instead of the known rubber-springy touch contacts according to the prior art, so that the positions etc. can be detected much more accurately when the hammer of a key actuation first pivots in one direction while the sound is triggered, and then pivoted back, the sound is then terminated. By appropriate adjustment of the non-contact sensor means while the time of sound release as well as the time of letting go or the sound termination are determined quite analogous to the corresponding times when playing on a conventional piano.
Theoretisch könnten bei der vorliegenden Tasteneinrichtung kapazitive oder induktive Sensoren vorgesehen werden, bevorzugt sind jedoch die berührungslos arbeitenden Sensormittel mit - vorzugsweise stationären - Lichtschrankenmitteln ausgebildet. Dabei können insbesondere, im Hinblick auf die Geschwindigkeitserfassung, zwei einander benachbart angeordnete optische Sensoren vorgesehen werden; weiters ist es günstig, als Lichtschrankenmittel einfach Durchlicht-Lichtschrankenmittel vorzusehen, wenngleich auch Reflexionslicht-Sensormittel denkbar sind.Theoretically, capacitive or inductive sensors could be provided in the present key device, but preferably the non-contact sensor means are formed with - preferably stationary - light barrier means. In particular, with regard to the speed detection, two adjacent optical sensors can be provided; Furthermore, it is advantageous to provide as light barrier means simply transmitted light barrier means, although reflection light sensor means are conceivable.
Die Lichtschrankenmittel sind bevorzugt einem plattenförmigen Teil des Hammers zugeordnet, insbesondere einem mit Schlitzen versehenen Fähnchen am Hammer. Für die Geschwindigkeitserfassung ist es dabei von Vorteil, wenn das Fähnchen zwei Schlitze aufweist, um so aufeinanderfolgende, gleichartige Signalflanken zu ermöglichen.The light barrier means are preferably associated with a plate-shaped part of the hammer, in particular a slotted flag on the hammer. For the speed detection, it is advantageous if the flag has two slots, so as to allow successive, similar signal edges.
Der Hammer kann wie an sich bekannt jeweils unter der zugehörigen Taste angeordnet sein; es ist aber, etwa wenn die Bauweise einen besonders flachen Spielbereich verlangt, jedoch dahinter ein höherer Aufbau problemlos möglich ist, durchaus denkbar, dass der Hammer oberhalb eines von einem Spieler abgewandten hinteren Teils der Taste angeordnet ist, der im Betriebszustand von einem Gehäuseteil verdeckt ist.The hammer can be arranged as known per se under the associated key; but it is, for example, if the design requires a particularly flat play area, but behind a higher structure is easily possible, quite conceivable that the hammer is located above a remote from a player rear part of the button, which is hidden in the operating state of a housing part ,
Gegebenenfalls können - beispielsweise auch zusätzlich, zu Überprüfungszwecken - an der Tasten-Unterseite berührungslos arbeitende Geschwindigkeits-Sensormittel vorgesehen werden. Diese an der Tasten-Unterseite vorgesehene Geschwindigkeits-Sensormittel können ebenfalls durch einen optischen Sensor, vorzugsweise einen Reflexsensor, gebildet sein, es kann aber auch für besonders genaue Messungen vorgesehen sein, einen beispielsweise durchsichtigen Messstreifen vorzusehen, der mit der Taste verbunden ist, der mit einer Skalierung versehen ist, und der mit einem stationär angeordneten optischen Sensor zusammenarbeitet.Optionally, for example, in addition, for verification purposes, contactless speed sensor means may be provided on the underside of the key. These provided at the bottom of the button speed sensor means may also be formed by an optical sensor, preferably a reflex sensor, but it may also be provided for particularly accurate measurements, for example, to provide a transparent measuring strip, which is connected to the button with a scaling is provided, and which cooperates with a stationarily arranged optical sensor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, und unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert.The invention will be further elucidated on the basis of preferred embodiments, to which, however, it should not be restricted, and with reference to the drawing.
In der Zeichnung zeigen im einzelnen:In detail in the drawing:
Fig. 1 in einer schematischen, teilweise geschnittenen Ansicht die Anordnung einer Taste mit einem Spielgewicht-Hammer bei einem elektronischen Tasteninstrument, nämlich insbesondere einem Keyboard, wobei auch schematisch ein Klaviaturrahmen im Schnitt veranschaulicht ist;Figure 1 is a schematic, partially sectioned view of the arrangement of a key with a game weight hammer in an electronic keyboard instrument, namely in particular a keyboard, which also schematically a Klaviaturrahmen is illustrated in section.
Fig. 2 eine Teil-Unteransicht einer Anordnung mit mehreren Hämmern gemäß Fig. 1 in Verbindung mit einer gemeinsamen Leiterplatte;FIG. 2 is a fragmentary bottom plan view of a multiple hammer assembly of FIG. 1 in conjunction with a common printed circuit board; FIG.
Fig. 3 in einer Teilansicht gemäß Pfeil III in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab die Anordnung eines Fähnchens mit zwei Schlitzen an einem Hammer im Bereich einer Abwinkelung desselben, in Verbindung mit einer Schraube zur Einstellung des Fähnchens relativ zum Hammer und mit optischen Sensormitteln;Figure 3 is a fragmentary view taken along arrow III in Figure 1 on an enlarged scale showing the arrangement of a flag with two slots on a hammer in the region of a bend thereof, in conjunction with a screw for adjusting the flag relative to the hammer and with optical sensor means.
Fig. 4 in einer Darstellung ähnlich Fig. 1 eine Position, in der die Taste aus der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung beim Spielen abwärts gedrückt wurde;Fig. 4 is a view similar to Figure 1 is a position in which the key was pressed from the rest position shown in Figure 1 when playing down.
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer - an sich bekannten - elektronischen Schaltung zum Abruf von Ton-Samples aus einem elektronischen Speicher beim Betätigen der Tasten des Keyboards;5 is a block diagram of a - known per se - electronic circuit for retrieving sound samples from an electronic memory when pressing the keys of the keyboard;
Fig. 6 in Zuordnung zu diesem Blockschaltbild ein Diagramm mit Signalen, wie sie bei Verwendung der Tasteneinrichtung gemäß Fig. 1 bis 4, mit dem zweifach geschlitzten Fähnchen und den Sensormitteln mit zwei Sensoren, erhalten werden;Fig. 6 in association with this block diagram, a diagram with signals as they are obtained when using the key device of Figures 1 to 4, with the double-slotted flag and the sensor means with two sensors.
Fig. 7 in einer Ansicht, teilweise geschnitten, ähnlich Fig. 1 eine Tasteneinrichtung mit einem oberseitigen, hinteren Hammer;Fig. 7 in a view, partially in section, similar to Figure 1 a key device with an upper-side, rear hammer.
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Teil des Hammers der Tasteneinrichtung gemäß Fig. 7 samt daran angebrachtem Fähnchen und dazugehöriger Gabellichtschranke mit zwei Sensoren;Fig. 8 is a plan view of a portion of the hammer of the key device of Fig. 7 with the flag attached thereto and associated fork light barrier with two sensors;
Fig. 9 die Anordnung gemäß Fig. 7 in der Stellung, in der die Taste gedrückt ist;FIG. 9 shows the arrangement according to FIG. 7 in the position in which the key is pressed; FIG.
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform einer Tasteneinrichtung, nun wieder mit einem Hammer unterhalb der Taste, jedoch im hinteren Tastenbereich, wobei wiederum die Taste in der Ruhestellung gezeigt ist, ähnlich wie in Fig. 1 und Fig. 7;10 shows a further embodiment of a key device, again with a hammer below the key, but in the rear key area, again showing the key in the rest position, similar to that in FIGS. 1 and 7;
Fig. 11 in einer Detaildraufsicht einen plattenförmigen End-Teil des Hammers in Zuordnung zu optischen Sensormitteln in Form von Gabellichtschranken;Fig. 11 is a detailed plan view of a plate-shaped end part of the hammer in association with optical sensor means in the form of fork light barriers;
Fig. 12 in einer Darstellung ähnlich Fig. 10 die Tasteneinrichtung bei gedrückter Taste;FIG. 12 shows a view similar to FIG. 10 of the key device while the key is pressed; FIG.
Fig. 13 eine weitere Ausführungsform der Tasteneinrichtung, die ähnlich jener gemäß Fig. 10 ist, jedoch hinsichtlich der Anordnung von Geschwindigkeits-Sensormitteln an der Tasten-Unterseite modifiziert ist;Fig. 13 shows another embodiment of the key device similar to that of Fig. 10 but modified with respect to the arrangement of speed sensing means on the key bottom;
Fig. 14 in einer Ansicht entsprechend Fig. 13 die Tasteneinrichtung bei gedrückter Taste;FIG. 14 is a view corresponding to FIG. 13 of the key device while the key is pressed; FIG.
Fig. 15 eine schematische Teil-Ansicht eines bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 13 und 14 vorgesehenen Reflexlichtsensors als Geschwindigkeits-Sensormittel an der Tasten-Unterseite;15 shows a schematic partial view of a reflection light sensor provided in this embodiment according to FIGS. 13 and 14 as a speed sensor means on the underside of the key;
Fig. 16 und 17 eine weitere Tasteneinrichtung in Ansichten entsprechend Fig. 1 und 4, in der Ruheposition (Fig. 16) und zum anderen bei gedrückter Taste (Fig. 17); und16 and 17 show another key device in views corresponding to FIGS. 1 and 4, in the rest position (FIG. 16) and secondly while the key is pressed (FIG. 17); and
Fig. 18 und 19 noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Tasteneinrichtung in der Ruhestellung (Fig. 18) bzw. bei gedrückter Taste (Fig. 19), in Ansichten entsprechend Fig. 1 und 4.FIGS. 18 and 19 show another embodiment of the present key device in the rest position (FIG. 18) or while the key is pressed (FIG. 19), in views corresponding to FIGS. 1 and 4.
In der folgenden Beschreibung werden in den einzelnen Zeichnungsfiguren einander entsprechende Elemente und Komponenten jeweils mit den selben Bezugszeichen bezeichnet.In the following description, corresponding elements and components are denoted by the same reference numerals in the individual drawing figures.
Anhand der Figuren 1 bis 6 soll als erstes eine derzeit besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Tasteneinrichtung 10 erläutert werden. Diese Ausführungsform der Tasteneinrichtung 10 wie auch alle anderen Ausführungsformen können bei beliebigen elektronischen Tasteninstrumenten, nämlich Keyboards, Digitalpianos, aber auch elektronischen Orgeln verwendet werden, insbesondere auch bei solchen Instrumenten mit mehr als einem Manual. Die allgemeine*Anordnung der jeweiligen Tastatur ist an sich bekannt, sodass hier auf eine nähere Beschreibung verzichtet werden kann.With reference to FIGS. 1 to 6, a currently particularly preferred embodiment of the present key device 10 will be explained first. This embodiment of the key device 10 as well as all other embodiments can be used in any electronic keyboard instruments, namely keyboards, digital pianos, but also electronic organs, especially in such instruments with more than one manual. The general arrangement of the respective keyboard is known per se, so that a more detailed description can be dispensed with here.
In Fig. 1 und 4 ist eine Taste 11 der Tasteneinrichtung 10 in einer Seitenansicht, teilweise geschnitten, einmal in der Ruhestellung (Fig. 1) und das andere Mal in einer mit einer Kraft F (s. Pfeil) gedrückten Spielstellung (Fig. 4) gezeigt. In Fig. 1 und 4 ist das Schwenklager 12 für die Taste 11 dabei nur schematisch angedeutet, und dieses Schwenklager 12 kann in an sich herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Das Schwenklager 12 ist dabei auf einem Klaviatur-Rahmen 13 angeordnet, der in Fig. 1 und 4 im Schnitt schematisch teilweise veranschaulicht ist.1 and 4, a key 11 of the key device 10 is partially cut in a side view, once in the rest position (FIG. 1) and the other time in a play position pressed by a force F (see arrow) (FIG ). In Fig. 1 and 4, the pivot bearing 12 for the key 11 is indicated only schematically, and this pivot bearing 12 may be formed in a conventional manner. The pivot bearing 12 is arranged on a keyboard frame 13, which is partially schematically illustrated in Fig. 1 and 4 in section.
Unterhalb der Taste 11 ist ein hebelartiges Spiel-Gewicht 14 in der Art eines Hammers 15 um ein Schwenklager 16 verschwenkbar am Rahmen 13 gelagert. Der Hammer 15 ist als doppelarmiger Hebel ausgeführt, wobei der kürzere Hebelarm 17 an der Unterseite der Taste 11 anliegt, wogegen der längere, abgewinkelte Hebelarm 18 das eigentliche Spiel-Gewicht 14 bildet. Wenn die Taste 11 wie in Fig. 4 ersichtlich gedrückt wird, so wird der kürzere Hebelarm 17 im Gegenuhrzeigersinn gemäß der Darstellung in Fig. 4 abwärts geschwenkt, und der längere Hebelarm 18 wird (ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn) dabei nach oben geschwenkt; vergl. auch die Pfeile in Fig. 4 rund um das Schwenklager 16.Below the key 11 is a lever-like game weight 14 in the manner of a hammer 15 about a pivot bearing 16 pivotally mounted on the frame 13. The hammer 15 is designed as a double-armed lever, wherein the shorter lever arm 17 rests against the underside of the key 11, whereas the longer, angled lever arm 18 forms the actual game weight 14. When the button 11 is pressed as shown in Fig. 4, the shorter lever arm 17 is pivoted counterclockwise as shown in Fig. 4 downwards, and the longer lever arm 18 is pivoted (also counterclockwise) while up; See also the arrows in Fig. 4 around the pivot bearing 16th
Der Hammer 15 hat mit seinem längeren Hebelarm 18 eine ungefähr rechtwinkelige Abwinkelung 19; im Bereich dieser Abwinkelung 19, im äußeren Eckbereich, ist eine Justier-Schraube 20 für die Einstellung und Fixierung eines Fähnchens 21 eingeschraubt.The hammer 15 has with its longer lever arm 18 is an approximately rectangular bend 19; in the region of this bend 19, in the outer corner region, an adjusting screw 20 is screwed for the setting and fixing a flag 21.
Das Fähnchen 21 weist, wie insbesondere aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 3 ersichtlich ist, zwei Schlitze 22, 23 auf, die mit zwei (Durchlicht-)Sensoren 24, 25 Zusammenarbeiten, welche über einen Halter 26 an einer Leiterplatte 27 befestigt sind. Die beiden Durchlicht-Sensoren 24, 25 bilden zusammen mit dem Fähnchen 21 bzw. dessen Schlitzen 22, 23 berührungslos arbeitende Sensormittel 28 als Messmittel 281 für die Erfassung von Positionen und Bewegungen bzw. Geschwindigkeiten des Hammer 15 mit seinem Eckbereich 19, wenn die zugehörige Taste 11 gedrückt wird, s. Pfeil F in Fig. 4. Dies wird nachfolgend anhand der Fig. 6 noch näher erläutert werden.The flag 21 has, as is apparent in particular from the enlarged view in Fig. 3, two slots 22, 23 cooperating with two (transmitted) sensors 24, 25, which are fastened via a holder 26 to a printed circuit board 27. The two transmitted-light sensors 24, 25 together with the flag 21 or its slots 22, 23 contactless sensor means 28 as measuring means 281 for detecting positions and movements or speeds of the hammer 15 with its corner portion 19, if the associated key 11 is pressed, s. Arrow F in Fig. 4. This will be explained below with reference to FIG. 6 in more detail.
In den Fig. 1, 3 und 4 ist jeweils nur eine Taste 11 mit zugehörigem Hammer 15 und zugehörigem berührungslosen Sensormitteln 28 als Messmittel 28' für die Positionen und Geschwindigkeiten des Hammers 15 gezeigt. Selbstverständlich sind für alle Tasten 11 des Tasteninstruments derartige Anordnungen wie aus Fig. 1, 3 und 4 ersichtlich vorgesehen. Die Leiterplatte 27 kann sich dabei über die gesamte Länge der Tastatur erstrecken, sie kann jedoch auch unterteilt sein, beispielsweise gemäß Oktaven der Tastatur. Aus der Untersicht gemäß Fig. 2 ist erkennbar, dass die Leiterplatte 27 für mehrere Tasten bzw, genauer Hämmer 15, 15', 15’’ usw. vorgesehen ist, wobei diese Hämmer 15, 15', 15'' entsprechend dem Beispiel in Fig. 2 nicht näher gezeigten Tasten 11 zugeordnet sind und jeweils ein Fähnchen 21 mit Schlitzen 22, 23 (siehe Fig. 3) tragen, die mit optischen Sensormitteln, hier Durchlicht-Sensoren 24, 25, Zusammenarbeiten. Wie dabei aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind beidseits der Fähnchen 21 Sensorelemente 29 (z.B. mit einem Licht-Sender, oder mit zwei Licht-Sendern) und 30 (mit zwei Licht-Empfängern) vorgesehen.In FIGS. 1, 3 and 4, only one key 11 with associated hammer 15 and associated non-contact sensor means 28 are shown as measuring means 28 'for the positions and speeds of the hammer 15. Of course, such arrangements as shown in FIGS. 1, 3 and 4 are provided for all keys 11 of the keyboard instrument. The printed circuit board 27 may extend over the entire length of the keyboard, but it may also be divided, for example according to octaves of the keyboard. From the bottom view of FIG. 2 it can be seen that the circuit board 27 is provided for a plurality of keys or, more precisely, hammers 15, 15 ', 15 ", etc., these hammers 15, 15', 15" corresponding to the example in FIG 2 are associated with keys 11 not shown in greater detail and in each case bear a flag 21 with slots 22, 23 (see FIG. 3) that cooperate with optical sensor means, here transmitted-light sensors 24, 25. As can be seen in Fig. 2, there are provided on either side of the lugs 21 sensor elements 29 (e.g., with one light transmitter, or with two light transmitters) and 30 (with two light receivers).
Mit der Schraube 20 kann das Fähnchen in seiner Längsrichtung, wie unmittelbar aus Fig, 3 ersichtlich ist, vgl. dort auch den Doppelpfeil, exakt einjustiert werden, um so die Positionen für das Erklingen des jeweiligen Tons festzulegen. Eine derartige Feinjustierung eines Fähnchens 21 kann sich jedoch auch erübrigen, wenn die Ausbildung und Anordnung des jeweiligen Hammers 15 sowie die fixe Befestigung des Fähnchens 21 ausreichend exakt sind und den gewünschten Positionen für das Ein- bzw. Ausschalten des Tons entsprechen; vgl. in diesem Zusammenhang auch beispielsweise die Figuren 7 bis 9, wo ein festes Fähnchen 21 am Hammer 15 angebracht ist .With the screw 20, the flag can in its longitudinal direction, as can be seen directly from Fig. 3, cf. there also the double arrow, be adjusted exactly, so as to determine the positions for the sound of the respective tone. However, such fine adjustment of a flag 21 may also be unnecessary if the design and arrangement of the respective hammer 15 and the fixed attachment of the flag 21 are sufficiently accurate and correspond to the desired positions for switching on and off of the sound; see. in this context, for example, the figures 7 to 9, where a fixed flag 21 is attached to the hammer 15.
In Fig. 5 ist ganz schematisch eine grundsätzlich herkömmliche Elektronikeinheit für ein mit einer Tasteneinrichtung 10 gemäß beispielsweise den Fig. 1 bis 4 ausgestatteten elektronischen Tasteninstrument, z.B. einem Keyboard, veranschaulicht. Wesentlicher Baustein dieser Elektronikeinheit ist ein zentraler Rechner oder Prozessor, eine CPU 31; dieser CPU 31 ist eine Bedienungs-Schnittstelle 32 zugeordnet, um verschiedene Steuerfunktionen, wie z.B. Ein-/Ausschalten oder Auswahl bei der Klangwiedergabe etc. anzusteuern. Weiters ist die CPU 31 an den Ausgang eines Logikbausteins 33, z.B. in Form eines FPGA-Dekoders (FPGA - field-programable gateway array - frei programmierbares Verknüpfungsfeld), angeschlossen. Diesem Logikbaustein 33 werden die Signale aller berührungslosen Sensormittel 28 von allen Tasten 11 der Tastatur des Instruments an entprechenden Eingängen zugeführt; der Einfachheit halber ist hier in Verbindung mit Fig. 5 in Fig. 6 nur die Signalkombination sl, s2 einer Taste 11, d.h. von deren berührungslosen Sensormitteln 28 (s. Fig. 1 bis 4), gezeigt.FIG. 5 very schematically shows a basically conventional electronic unit for an electronic keyboard instrument equipped with a key device 10 according to, for example, FIGS. 1 to 4, e.g. a keyboard, illustrated. The essential component of this electronic unit is a central computer or processor, a CPU 31; This CPU 31 is associated with an operator interface 32 for providing various control functions, such as e.g. Turn on / off or selection in the sound reproduction, etc. to control. Furthermore, the CPU 31 is connected to the output of a logic device 33, e.g. in the form of an FPGA decoder (FPGA - field-programmable gateway array). This logic module 33, the signals of all non-contact sensor means 28 are supplied from all keys 11 of the keyboard of the instrument to entprechenden inputs; For the sake of simplicity, in connection with Fig. 5 in Fig. 6, only the signal combination sl, s2 of a key 11, i. from their non-contact sensor means 28 (see Figures 1 to 4).
Gemäß Fig. 5 ist der Ausgang der CPU 31 weiters mit einem Sound-Modul 34 verbunden, wobei dieses Sound-Modul 34 die entsprechenden Klang-Samples für die abzurufenden Töne (Klänge) gespeichert hält und eine entsprechende Ausgangsschaltung mit einem Audio-Ausgang 35 aufweist, mit dem nicht näher veranschaulichte Lautsprecher verbunden sind.5, the output of the CPU 31 is further connected to a sound module 34, this sound module 34 holds the corresponding sound samples stored for the sounds (sounds) to be retrieved and has a corresponding output circuit with an audio output 35 , are connected to the unspecified illustrated speakers.
Die CPU 31 hat weiters einen MIDI- (MIDI - musical instrument digital interface) bzw. USB-MIDI-Ausgang 36.The CPU 31 further has a MIDI (MIDI musical instrument digital interface) and USB-MIDI output 36, respectively.
In Fig. 6 sind einzelne Phasen XI (Ruhestellung), Y (Taste gedrückt) und X2 (neuerliche Ruhestellung) veranschaulicht. Dazwischen sind spezielle Signalzüge in Bereichen A, B veranschaulicht.In Fig. 6, individual phases XI (rest position), Y (key pressed) and X2 (renewed rest position) are illustrated. In between, special signal trains in areas A, B are illustrated.
Gemäß Fig. 6 befindet sich beispielhaft eine Taste 11 (Fig. 1) in der Phase XI in der Ruhestellung. In dieser Ruhestellung sind die Signale sl des Sensors 24 und s2 des Sensors 25 auf „0”, da die Sensormittel 28 in der durch das Fähnchen 21 blockierten Stellung vorliegen (s. Fig. 1). Dadurch, dass die Sensoren 24, 25 in Bewegungsrichtung versetzt sind, und dass überdies zwei Schlitze 22, 23 im Fähnchen 21 vorhanden sind, können dann beim Vorbeibewegen des Fähnchens 21 und damit der Schlitze 22, 23 an den Sensoren 24, 25, wenn durch Drücken der Taste 11 der Hammer 15 verschwenkt wird, verschiedenste Signalauswertungen erzielt werden, wie insbesondere die Position (die mit dem Signal s2 erfasst wird), die Bewegungsrichtung (in Kombination mit dem Signal sl) sowie die Geschwindigkeit des Fähnchens 21 und damit des Hammers 15.According to FIG. 6, by way of example, a key 11 (FIG. 1) is in the rest position in phase XI. In this rest position, the signals sl of the sensor 24 and s2 of the sensor 25 are at "0", since the sensor means 28 are present in the position blocked by the flag 21 (see Fig. 1). The fact that the sensors 24, 25 are offset in the direction of movement, and that moreover two slots 22, 23 are present in the flag 21, then when passing the flag 21 and thus the slots 22, 23 on the sensors 24, 25, when through Pressing the key 11 of the hammer 15 is pivoted, a variety of signal evaluations are achieved, in particular the position (which is detected by the signal s2), the direction of movement (in combination with the signal sl) and the speed of the flag 21 and thus of the hammer 15th ,
Wenn sich daher gemäß der Darstellung in Fig. 6 der Hammer 15 mit dem Fähnchen 21 aus der Ruhestellung (Fig. 1) nach rechts bewegt, laufen die Schlitze 22, 23 in dieser Reihenfolge zuerst am Sensor 24 und dann am Sensor 25 vorbei, wobei jedesmal das zugehöre Signal sl bzw. s2 von „0" (blockiert) auf „1” (Durchlicht) geht. Dazwischen werden die Sensoren 24 bzw. 25 wieder abgedeckt, wobei die Signale sl, s2 kurzfristig wieder auf „0" zurückgehen. Diese Signalsituation ist in Fig. 6 im Bereich A veranschaulicht, wobei mit den Ziffern 1 bis 5 in der Phase A die Mitten (vergleichbar „O-Durchgänge") der Flanken des Signals s2 angegeben sind. Beim „O-Durchgang" Nr. 1 des Signals s2 hat beispielsweise das Signal sl des Sensors 24 bereits sein Maximum erreicht, also eine logische „1"; in ähnlicher Weise liegen bei den weiteren „0-Durchgängen” 2, 3, 4, 5 des Signals s2 zeitverschobene Signalwerte, beispielsweise Minima und Maxima, im Signal sl vor, d.,h. beim „Anschalten” (Bereich A) läuft das Signal s2 dem Signal sl nach. ···· ΦΦ • ΦTherefore, as shown in Fig. 6, when the hammer 15 moves to the right from the rest position (Fig. 1) with the flag 21, the slots 22, 23 pass first in this order past the sensor 24 and then past the sensor 25 each time the signal sl or s2 of "0 " (blocked) goes to "1" (transmitted light). In between, the sensors 24 and 25 are covered again, with the signals sl, s2 briefly returning to "0". decline. This signal situation is illustrated in FIG. 6 in the area A, wherein the numbers 1 to 5 in the phase A indicate the centers (comparable to "O-passages") of the edges of the signal s2. At the "O-passage" No. 1 of the signal s2, for example, the signal sl of the sensor 24 has already reached its maximum, ie a logic "1"; Similarly, in the further "0-passages" 2, 3, 4, 5 of the signal s2, time-shifted signal values, for example minima and maxima, are present in the signal sl, that is, h. When "switching on" (area A), the signal s2 follows the signal sl. ···· ΦΦ • Φ
φ • · * • # φ Λ φ Φ 11 • Φ Φφ • · * • # φ Λ φ Φ 11 • Φ Φ
Zwischen den Flanken Nr. 3 und Nr. 5 wird nun beispielsweise die Geschwindigkeit der Bewegung und damit die Lautstärke ermittelt.Between the flanks no. 3 and no. 5, for example, the speed of the movement and thus the volume is determined.
Aus dem Umstand, dass immer zuerst das Signal sl von „0" auf „1" ansteigt und erst danach das Signal s2, wird auf die Richtung (Richtung „an" des Tons oder der Note) geschlossen.From the fact that always first the signal sl of "0 " to "1" increases and only after the signal s2, the direction (direction "on" the tone or the note) is closed.
In der Phase Y ist die Taste 11 für eine bestimmte Zeitdauer gedrückt, und in dieser Phase Y sind beide Sensorsignale sl, s2 auf „1", wie aus dem Diagramm in Fig. 6 ersichtlich ist.In the phase Y, the key 11 is depressed for a certain period of time, and in this phase Y, both sensor signals sl, s2 are at "1", as can be seen from the graph in FIG.
Danach wird die Taste 11 losgelassen, sodass sich das am Hammer 15 fixierte Fähnchen 21 gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 4 wieder nach links bewegt, sodass die beiden Schlitze 22, 23 wieder an den Sensoren 24, 25 vorbeilaufen; anders als beim Drücken der Taste 11 läuft nunmehr jedoch zuerst der Schlitz 23 am Sensor 25 vorbei, wobei das Lichtsignal jedoch zuvor durch das Fähnchen 21 kurzfristig verdeckt wird. Demgemäß geht beim Übergang in die neuerliche Ruhestellung, Phase X2, zunächst das Signal s2 auf logisch „0", dann wieder auf logisch „1", wieder auf logisch „0" und wieder auf logisch „1" und dann endgültig auf logisch „0". Zeitversetzt dazu (entsprechend dem Abstand zwischen den Sensoren 24, 25) läuft das Signal sl beim Loslassen der Taste 11 und damit beim Abschalten der Note dem Signal s2 nach.Thereafter, the button 11 is released, so that the fixed to the hammer 15 flag 21 as shown in Figures 1 and 4 again moves to the left, so that the two slots 22, 23 again pass by the sensors 24, 25; unlike pressing the key 11, however, the slot 23 now first passes the sensor 25, but the light signal is previously concealed by the flag 21 in the short term. Accordingly, at the transition to the new rest position, phase X2, signal s2 first goes to logical "0", then back to logical "1", back to logical "0". and back to logical "1" and then finally logically "0". Time-displaced (corresponding to the distance between the sensors 24, 25), the signal sl travels on release of the key 11 and thus on switching off the note the signal s2.
Die Dauer T der Note wird nun beispielsweise zwischen der Flanke Nr. 5 im Anschalt-Bereich A und der Flanke Nr. 2' im Abschalt-Bereich B ermittelt. Zwischen der Abschalt-Flanke 4' und der Flanke 2' wird die Loslasszeit und damit die Loslassgeschwindigkeit ermittelt.The duration T of the note is now determined, for example, between the edge no. 5 in the turn-on area A and the edge no. 2 'in the turn-off area B. Between the shut-off edge 4 'and the edge 2', the release time and thus the release speed is determined.
Die Tasteneinrichtung 10 gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 7 bis 9 unterscheidet sich von der anhand der Fig. 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsform in erster Linie dadurch, dass der Hammer 15 nicht unter der Taste 11, sondern in deren hintere, innerhalb eines Gehäuses 40 verdeckten Bereich oberhalb der Taste 11 angeordnet ist. Der Hammer 15 ist dabei wiederum um ein Schwenklager 16 verschwenkbar, er ist nun jedoch als einarmiger 12 12 ♦ · ***· ·· • · · · • 4 ·· • · · 4 · · 4 « 4 4 · • 4 4 4 • · • 44 · ♦ · 44 4··The key device 10 according to the embodiment of FIGS. 7 to 9 differs from the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6 primarily in that the hammer 15 is not under the key 11, but in the rear, within a housing 40th hidden area above the key 11 is arranged. The hammer 15 is in turn pivotable about a pivot bearing 16, but it is now as a one-armed 12 12 ♦ · *** · ··· · · · · 4 ··· · · 4 · · 4 «4 4 · • 4 4 4 • · • 44 · ♦ · 44 4 ··
Hebel, mit einer Anstoßstelle 41, die bezogen auf das Drehlager 16 einen kurzen Hebelarm 17 definiert, gebildet. Der lange Hebelarm 18 trägt wiederum ein Fähnchen 21, das nunmehr fest mit dem Hammer 15 verbunden ist, und das nur einen einzelnen Schlitz 22 aufweist. Dieses Fähnchen 21 mit dem Schlitz 22 bildet wiederum mit einem Gabellichtschranken mit zwei Sensoren 24, 25 (siehe Fig. 9) berühnungslos arbeitende optische Sensormittel 28; diese Sensormittel 28 sind nun insofern gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 6 vereinfacht, als eben wie erwähnt das Fähnchen 21 nur einen Schlitz 22 hat, sodass jeder Sensor 24, 25 durch das Fähnchen 21 zweimal abgedeckt und dazwischen freigegeben wird. Die sich hieraus ergebenden Sensorsignale können wiederum ähnlich wie anhand der Fig. 6 erläutert herangezogen werden, um die Position für den Beginn und das Ende des gewünschten Tons sowie, basierend auf der Messung der Geschwindigkeit, für die Lautstärke, zu ermitteln.Lever, with a stop 41, which defines a short lever arm 17 based on the pivot bearing 16 is formed. The long lever arm 18 in turn carries a flag 21, which is now firmly connected to the hammer 15, and which has only a single slot 22. This flag 21 with the slot 22 in turn forms with a fork light barriers with two sensors 24, 25 (see Fig. 9) without touch working optical sensor means 28; These sensor means 28 are now so far compared to the embodiment of FIG. 1 to 6 simplified as just mentioned as the flag 21 has only one slot 22, so that each sensor 24, 25 is covered twice by the flag 21 and released therebetween. The resulting sensor signals can in turn be used similarly as explained with reference to FIG. 6 to determine the position for the beginning and the end of the desired sound and, based on the measurement of the speed, for the volume.
Die optischen Sensoren 24, 25 sind an einem - hier in Draufsicht (siehe Fig. 8) U-förmigen-Halter 26' angebracht, und zwar an den Schenkeln des U, jeweils zwei Sensoren 24, 25 übereinander.The optical sensors 24, 25 are attached to a - here in plan view (see Fig. 8) U-shaped holder 26 ', on the legs of the U, two sensors 24, 25 above the other.
In Fig. 7 und 9 wurde der Einfachheit halber die in Fig. 1, 2 und 4 gezeigte Leiterplatte 27 weggelassen; selbstverständlich kann aber auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 bis 9 eine entsprechende Leiterplatte 27 vorhanden sein, an der der Träger 26' für die optischen Sensoren 24, 25 angebracht ist. Alternativ dazu kann eine elektrische Signalverbindung zwischen den Sensormitteln 28 und einer gesonderten beispielsweise auf einer Leiterplatte angebrachten Schaltung vorliegen.In Figs. 7 and 9, the printed circuit board 27 shown in Figs. 1, 2 and 4 has been omitted for the sake of simplicity; Of course, however, in the embodiment of FIG. 7 to 9, a corresponding circuit board 27 may be present, to which the carrier 26 'for the optical sensors 24, 25 is attached. Alternatively, there may be an electrical signal connection between the sensor means 28 and a separate circuit mounted on a circuit board, for example.
In den Fig. 10 bis 12 ist wiederum ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Tasteneinrichtung 10 mit einem Hammer 15 unterhalb der Taste 11 gezeigt. Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 bis 9 ist jedoch der Hammer 15 nicht mit einem gesonderten Fähnchen 21 versehen, sondern bildet zusammen mit seinem hier hinteren fahnenartigen, plattenförmigen End-Teil 15' eine Blende für die optischen berührungslosen Sensormittel 28, zu denen zwei Gabellichtschranken, mit zwei' Sensoren 24, 25 in Übereinanderanordnung, gehören. Dabei unterbricht der End-Teil 15' des Hammers 15 nacheinander den Lichtstrahl des Sensors 24 sowie 13 • * • · * • * · * • · · · • * · · ·· · * I·»» »» ·· · · * · I · • · IM • * * ♦ ·* dann des Sensors 25, um schließlich im Zustand mit gedrückter Taste 11, siehe Fig. 12, beide Lichtstrahlen zu blockieren. Von der Zeit beginnend mit dem Blockieren des ersten Sensors 24 bis zum Blockieren des zweiten Sensors 25 kann auf die Geschwindigkeit und damit auf die Lautstärke beim Betätigen der Taste 11 geschlossen werden; solange dann die beiden Sensoren 24, 25 im „0"-Zustand sind, d.h. solange der Lichtstrahl bei den beiden Sensoren 24, 25 unterbrochen ist, bleibt der Ton an, danach wird zunächst der Lichtstrahl beim Sensor 25 und, mit der vorgegebenen Verzögerung, sodann der Lichtstrahl beim Sensor 24 wieder freigegeben, wenn die Taste 11 wieder losgelassen wird und so aus ihrem in Fig. 12 gezeigten Zustand in den Ruhezustand gemäß Fig. 10 zurückkehrt. In dieser Phase bewegt sich der Hammer 15 aus der in Fig. 12 gezeigten Situation wieder in einer Schwenkbewegung um sein Lager 16 jetzt im Gegenuhrzeigersinn, d.h. mit dem endseitigen Blendenteil 15' nach unten und weg von den Sensoren 24, 25.FIGS. 10 to 12 show again an embodiment of the present key device 10 with a hammer 15 below the key 11. Similar to the embodiment according to FIGS. 7 to 9, however, the hammer 15 is not provided with a separate flag 21, but together with its rear flag-like, plate-shaped end part 15 'forms a diaphragm for the non-contact optical sensor means 28, to which FIG two forked light barriers, with two 'sensors 24, 25 in superposition belong. In this case, the end portion 15 'of the hammer 15 interrupts successively the light beam of the sensor 24 and 13 • * • • * * * * * * • · · · • * * · ··· * I · »» »··· · * · I · • · IM * * * ♦ · * then the sensor 25 to finally in the state with pressed key 11, see Fig. 12, both light beams to block. From the time starting with the blocking of the first sensor 24 to the blocking of the second sensor 25, it is possible to deduce the speed and thus the volume when the key 11 is actuated; as long as the two sensors 24, 25 are in the "0" state, i. as long as the light beam at the two sensors 24, 25 is interrupted, the sound remains on, then the light beam at the sensor 25 and, with the predetermined delay, then the light beam at the sensor 24 is released again when the key 11 is released again and so from their state shown in Fig. 12 in the resting state of FIG. 10 returns. At this stage, from the situation shown in Fig. 12, the hammer 15 again moves in a pivoting motion about its bearing 16 in the counterclockwise direction, i.e., in the opposite direction. with the end-side panel part 15 'down and away from the sensors 24, 25th
Ein weiterer Unterschied zu den bisherigen Ausführungsformen besteht bei der Tasteneinrichtung 10 gemäß Fig. 10 bis 12 darin, dass an der Unterseite der Taste 11 ein Messstreifen 42 mit Strichraster angebracht ist, der mit einem einfachen Gabellichtschranken 43 zusammenarbeitet, um so berührungslos arbeitende Geschwindigkeits-Sensormittel 44 zu bilden; mit diesen Sensormitteln 44 kann jedoch selbstverständlich auch, im Hinblick auf die Messstriche am Messstreifen 42, die jeweilige Position der Taste 11 festgestellt werden. Der Messstreifen 42 kann beispielsweise transparent sein, wobei dann ein Durchlicht-Licht-schranken 43 gegeben ist; andererseits ist es aber selbstverständlich auch denkbar, einen undurchsichtigen Messstreifen 42 zu verwenden und die Sensormittel 48 mit Reflexionslicht arbeiten zu lassen. Der optische Teil mit Lichtgeber und Empfänger, also die eigentlichen Sensormittel 43, ist ähnlich wie bei den bisherigen Ausführungen stationär, hier direkt am Rahmen 13 angebracht und über nicht näher gezeigte Leitungen mit einer Leiterplatine bzw. einer elektronischen Schaltung zur Auswertung der Signale verbunden.Another difference from the previous embodiments is in the key device 10 shown in FIG. 10 to 12 in that on the underside of the key 11, a strip gauge 42 is mounted, which cooperates with a simple fork light barriers 43, so non-contact speed sensor means 44 to form; With these sensor means 44, however, it is of course also possible, with regard to the measuring strokes on the measuring strip 42, to determine the respective position of the key 11. The measuring strip 42 may be transparent, for example, in which case a transmitted-light barrier 43 is given; On the other hand, it is of course also conceivable to use an opaque measuring strip 42 and to let the sensor means 48 operate with reflected light. The optical part with light transmitter and receiver, so the actual sensor means 43 is similar to the previous versions stationary, here attached directly to the frame 13 and connected via lines not shown in detail with a printed circuit board or an electronic circuit for evaluating the signals.
Die Sensormittel 44 können zusätzlich, beispielsweise zur Überprüfung oder für eine Grobmessung, vorgesehen sein, wobei die aufgrund des größeren Hubes des End-Teils 15' des Hammers 15 gegebene größere Genauigkeit der Sensormittel 18 vorrangig ist.The sensor means 44 may additionally be provided, for example for checking or for a coarse measurement, whereby the greater accuracy of the sensor means 18 given due to the larger stroke of the end part 15 'of the hammer 15 takes precedence.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 13 und 14 entspricht, was die (Haupt-) Sensormittel 28 mit dem End-Teil 15' des Hammers 15 als Blende betrifft, der Ausführungsform gemäß Fig. 10 bis 12. Anstatt des Messstreifens 42 gemäß Fig. 10 und 12 ist nun jedoch an der Unterseite der Taste 11 der Tasteneinrichtung 10 ein Geschwindigkeits-Sensormittel 44 mit einem Reflexlicht-Sensor 45 vorgesehen, der mit einem Ansatz 46 an der Tastenunterseite zusammenarbeitet, um die Geschwindigkeit der Taste 11 zu erfassen. In Fig. 15 ist eine vergrößerte Darstellung dieser Reflexlicht-Sensormittel 44 mit einem Lichtsender 47, z.B. einer LED, und einem Lichtempfänger 48, z.B. einer Fotodiode oder einem Fototransistor, veranschaulicht.The embodiment according to FIGS. 13 and 14 corresponds, as regards the (main) sensor means 28 to the end part 15 'of the hammer 15 as an aperture, to the embodiment according to FIGS. 10 to 12. Instead of the measuring strip 42 according to FIGS 12, however, on the underside of the key 11 of the key device 10, a speed sensor means 44 is provided with a reflex light sensor 45 which cooperates with a projection 46 on the key bottom to detect the speed of the key 11. In Fig. 15 is an enlarged view of this reflected light sensor means 44 with a light emitter 47, e.g. an LED, and a light receiver 48, e.g. a photodiode or phototransistor.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 16 und 17 sind verschiedene Aspekte der vorhergehenden Ausführungsbeispiele realisiert. So ist beispielsweise an der Unterseite der Taste 11 der gezeigten Tasteneinrichtung 10 wieder im vorderen Bereich der Hammer 15 angeordnet, im Wesentlichen ähnlich wie in der Ausführungsform gemäß den Fig, 1 bis 4, nur mit dem Unterschied, dass das Fähnchen 21 bloß einen Schlitz 22 aufweist, vergleichbar der Ausführungsform gemäß Fig. 7 bis 9. Zusätzlich ist ein Reflexlichtsensor-Sensormittel 44 wie soeben anhand der Fig. 13 bis 15 beschrieben im Bereich der Unterseite der Taste 11 vorgesehen, das so wie insbesondere anhand der Fig. 15 beschrieben ausgebildet ist, sodass sich eine nähere Erläuterung erübrigen kann.In the embodiment according to FIGS. 16 and 17, various aspects of the preceding embodiments are realized. Thus, for example, at the bottom of the key 11 of the key device 10 shown again in the front region of the hammer 15 is arranged, substantially similar to the embodiment according to FIGS. 1 to 4, only with the difference that the flag 21 merely a slot 22nd In addition, a reflection light sensor sensor means 44 as just described with reference to FIGS. 13 to 15 in the region of the underside of the key 11 is provided, which is designed as described in particular with reference to FIG. 15 so that a more detailed explanation is unnecessary.
Die Sensormittel 28 mit dem Gabellichtschranken 24' und dem Fähnchen 21 mit dem einzelnen Schlitz 22 funktionieren im Prinzip ähnlich wie die anhand der Fig. 7 bis 9 erläuterten vergleichbaren berührungslosen Sensormittel 28, sodass sich auch hier eine neuerlich Beschreibung erübrigen kann. Ein Unterschied ist nur darin zu sehen, dass in der Ausgangs- oder Ruheposition gemäß Fig. 16 der Lichtstrahl des Gabellichtschranken 24' durch das Fähnchen 21 unterbrochen ist, und der Lichtstrahl danach beim Betätigen der Taste 11, siehe Fig. 17, zunächst den Schlitz 22 kurzfristig passiert, wonach er kurzzeitig wieder blockiert wird, um danach, bei gedrückter Taste 11, frei vom (nicht näher gezeigten) Sender zum Empfänger passieren zu können, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 4. Demgegenüber ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 bis 9 der Lichtstrahl auch in der Ruheposition nicht blockiert, siehe Fig. 7, er wird hingegen nur beim Niederdrücken der Taste 11 kurzfristig zweimal durch das gabelförmige Fähnchen 21 blockiert und dann wieder freigegeben, siehe Fig. 9.The sensor means 28 with the fork light barriers 24 'and the flag 21 with the single slot 22 work in principle similar to the comparable non-contact sensor means 28 explained with reference to FIGS. 7 to 9, so that again a description can be omitted. A difference can be seen only in that in the home or rest position shown in FIG. 16, the light beam of the forked light barriers 24 'is interrupted by the flag 21, and the light beam thereafter upon actuation of the key 11, see Fig. 17, first the slot 22 happened in the short term, after which he is briefly blocked again to then, while pressing the key 11, free to pass from the (not shown) transmitter to the receiver, similar to the first embodiment shown in FIG. 1 to 4. In contrast, in the Embodiment of FIG. 7 to 9, the light beam is not blocked even in the rest position, see Fig. 7, it is, however, only briefly blocked twice by the fork-shaped flag 21 and then released again when depressing the button 11, see Fig. 9.
Bei der Ausführungsform der Tasteneinrichtung 10 gemäß Fig. 18 und 19 entspricht die Anordnung des Spiel-Gewichts bzw. Hammers 15 im hinteren Tastenbereich oberhalb der Taste 11 wiederum der Anordnung beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 bis 9, sodass sich, auch hinsichtlich der hier gebildeten berührungslosen Sensormittel 28, die ebenfalls analog zu Fig. 7 bis 9 ausgebildet sind, eine Wiederholung der Beschreibung erübrigen kann.In the embodiment of the key device 10 according to FIGS. 18 and 19, the arrangement of the game weight or hammer 15 in the rear key area above the key 11 again corresponds to the arrangement in the exemplary embodiment according to FIGS. 7 to 9, so that, also with regard to the one formed here Non-contact sensor means 28, which are also formed analogous to Fig. 7 to 9, a repetition of the description may be unnecessary.
Anders als bei den soeben beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Geschwindigkeits-Sensormitteln 44 an der Unterseite der Taste 11 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 18 und 19 eine Ausbildung derartiger Sensormittel 44 mit Hilfe von zwei versetzt angeordneten Gabellichtschranken 51, 52 vorgesehen; diese beiden Gabellichtschranken 51, 52 sind wiederum stationär am Klaviaturrahmen 13 angebracht und arbeiten mit zwei Fahnen-An~ Sätzen 53, bzw. 54 an der Unterseite der Taste 11 zusammen, um so entsprechende Sensorsignale im Hinblick auf die Erfassung der Geschwindigkeit der Taste 11, gegebenenfalls auch der Positionen der Taste 11, zu ermöglichen.Unlike the exemplary embodiments just described with speed sensor means 44 on the underside of the key 11, in the exemplary embodiment according to FIGS. 18 and 19, an embodiment of such sensor means 44 is provided by means of two offset forked light barriers 51, 52; these two forked light barriers 51, 52 are in turn mounted stationarily on the keyboard frame 13 and cooperate with two flag sets 53, 54 on the underside of the key 11, so that corresponding sensor signals with respect to the detection of the speed of the key 11, possibly also the positions of the key 11, to allow.
Wenn vorstehend besonders bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, so sind auch selbstverständlich weitere Abwandlungen und Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich. So sind insbesondere die Detail-Ausführungen gemäß den vorstehenden Ausführungsbeispielen untereinander tauschbar, d.h. im Prinzip kann beispielsweise eine Hammeranordnung wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt in Verbindung mit Geschwindigkeits-Sensormitteln 44 gemäß Fig. 10 bis 12 bzw. 18 und 19 kombiniert werden, und in entsprechender Weise können Einzelkomponenten wie vorstehend beschrieben auch in anderen Formen kombiniert werden.While the above particularly preferred embodiments of the present invention have been explained, it goes without saying that other modifications and modifications are possible within the scope of the invention. Thus, in particular, the detailed embodiments according to the preceding embodiments are interchangeable, i. In principle, for example, a hammer assembly as shown in Figs. 1 and 4 may be combined with speed sensor means 44 shown in Figs. 10 to 12 and 18 and 19, respectively, and correspondingly, individual components as described above may also be combined in other forms become.
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA224/2011A AT510839B1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | BUTTON DEVICE FOR AN ELECTRONIC BUTTON INSTRUMENT |
PCT/AT2012/000038 WO2012113003A1 (en) | 2011-02-21 | 2012-02-21 | Key device for an electronic key instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA224/2011A AT510839B1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | BUTTON DEVICE FOR AN ELECTRONIC BUTTON INSTRUMENT |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
AT510839A4 true AT510839A4 (en) | 2012-07-15 |
AT510839B1 AT510839B1 (en) | 2012-07-15 |
Family
ID=45807994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ATA224/2011A AT510839B1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | BUTTON DEVICE FOR AN ELECTRONIC BUTTON INSTRUMENT |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT510839B1 (en) |
WO (1) | WO2012113003A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105739995A (en) * | 2016-03-03 | 2016-07-06 | 上海与德通讯技术有限公司 | Playing simulating method and playing simulating module |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5291011A (en) * | 1991-10-07 | 1994-03-01 | Yamaha Corporation | Photosensor controller for musical instrument having a driving means for driving a subsequent pair of luminescing means and detecting means in sequence |
JP2001222282A (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-17 | Yamaha Corp | Optical sensor |
JP2008052291A (en) * | 2007-10-09 | 2008-03-06 | Yamaha Corp | Electronic percussion instrument |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2830101B2 (en) | 1988-12-28 | 1998-12-02 | カシオ計算機株式会社 | Keyboard device for electronic keyboard instruments |
US5231283A (en) | 1989-03-27 | 1993-07-27 | Gulbransen, Inc. | Opto-electronic sensing method and device for an acoustic piano |
JP2830165B2 (en) | 1989-09-21 | 1998-12-02 | ヤマハ株式会社 | Keyboard for electronic musical instruments |
JP3561947B2 (en) | 1994-03-30 | 2004-09-08 | ヤマハ株式会社 | Performance detection device and electronic musical instrument |
IT235571Y1 (en) | 1995-02-20 | 2000-07-12 | Fatar Srl | KEYBOARD REFINEMENTS FOR ELECTRONIC AND SIMILAR PIANO. |
JPH1026983A (en) | 1996-07-11 | 1998-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Keyboard device for electronic musical instrument |
CN100530344C (en) | 2004-01-26 | 2009-08-19 | 罗兰株式会社 | Keyboard apparatus |
JP4617921B2 (en) * | 2005-02-24 | 2011-01-26 | ヤマハ株式会社 | Musical instrument playback drive, keyboard instrument and automatic piano |
JP5162938B2 (en) * | 2007-03-29 | 2013-03-13 | ヤマハ株式会社 | Musical sound generator and keyboard instrument |
JP5082603B2 (en) * | 2007-06-07 | 2012-11-28 | ヤマハ株式会社 | Electronic musical instrument keyboard device |
JP5292143B2 (en) * | 2009-03-19 | 2013-09-18 | 株式会社河合楽器製作所 | Music control device for grand piano |
-
2011
- 2011-02-21 AT ATA224/2011A patent/AT510839B1/en not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-02-21 WO PCT/AT2012/000038 patent/WO2012113003A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5291011A (en) * | 1991-10-07 | 1994-03-01 | Yamaha Corporation | Photosensor controller for musical instrument having a driving means for driving a subsequent pair of luminescing means and detecting means in sequence |
JP2001222282A (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-17 | Yamaha Corp | Optical sensor |
JP2008052291A (en) * | 2007-10-09 | 2008-03-06 | Yamaha Corp | Electronic percussion instrument |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012113003A1 (en) | 2012-08-30 |
AT510839B1 (en) | 2012-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68922007T2 (en) | Key force determination for automatic pianos. | |
DE112009003605B4 (en) | Musical tone control system for an electronic keyboard instrument | |
DE602004001085T2 (en) | Automatically playing keyboard instrument equipped with sensors shared by the automatic playback and recording systems | |
DE69517754T2 (en) | Keyboard instrument with estimate of hammer impact strength and time for tone generation based on either the hammer movement or the key movement | |
DE112006002418B4 (en) | Operation detecting device for a keyboard instrument | |
DE112017001532B4 (en) | Keyboard device and electronic keyboard device | |
DE10300552A1 (en) | Keyboard musical instrument | |
DE69425413T2 (en) | Keyboard musical instrument with a movable key bed for playing music without acoustic sound | |
DE10312655B4 (en) | piano | |
DE112017008063B4 (en) | SOUND SOURCE, MUSICAL KEYBOARD INSTRUMENT AND PROGRAM | |
DE112016005049B4 (en) | Keyboard musical instrument and method for collecting correction information in a keyboard musical instrument | |
DE60022121T2 (en) | Keyboard instrument with partially repairable switching device for changing the hammer catcher | |
AT510839B1 (en) | BUTTON DEVICE FOR AN ELECTRONIC BUTTON INSTRUMENT | |
EP0964385B1 (en) | Electrophonic keyboard musical instrument | |
DE4111756A1 (en) | KEYBOARD FOR AN ELECTRONIC MUSICAL INSTRUMENT | |
DE19581930B4 (en) | Piano with a built-in electronic musical instrument | |
WO2018060400A1 (en) | Midi keyboard for an electronic musical instrument | |
DE102013004467B4 (en) | Arrangement for an electrically playable instrument | |
DE4497279C2 (en) | piano | |
DE112016001375T5 (en) | Carrier assembly and keyboard device | |
DE2450855B2 (en) | Keyboard device for an especially electronic piano | |
DE10146524A1 (en) | Legs molded from laminated wood panels and keyboard musical instrument using them | |
DE102013004468B4 (en) | Method and device for detecting an actuation of a deflectable transmitter component | |
AT514416B1 (en) | musical instrument | |
DE19507863C2 (en) | Accordion or harmonica |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20200221 |